Anatomia gałki ocznej pozwala ludziom i innym zwierzętom widzieć otaczający ich świat. Ten organ jest specjalnie zaprojektowany do przetwarzania światła, które jest emitowane lub odbijane od obiektów. Chociaż wiele zwierząt ma zdolność widzenia przy bardzo niskim natężeniu światła, anatomia gałki ocznej nie pozwala na jej funkcjonowanie przy całkowitym braku światła. Za zmysł wzroku odpowiadają wyspecjalizowane komórki i struktury w gałce ocznej.
Przód gałki ocznej pokryty jest przezroczystą błoną zwaną rogówką. Ta membrana przepuszcza światło, jednocześnie zapobiegając przedostawaniu się ciał obcych do gałki ocznej. Otwór w przedniej części oka, zwany źrenicą, kurczy się i rozszerza, pozwalając gałce ocznej wpuścić mniej lub więcej światła. Anatomia gałki ocznej u ludzi obejmuje okrągłą źrenicę, chociaż u innych zwierząt źrenica może być kwadratowa lub eliptyczna.
Gdy światło dostanie się do oka, tworzy odwrócony obraz z tyłu wnętrza gałki ocznej, siatkówki. Tę strukturę pokrywają wyspecjalizowane komórki zwane pręcikami i stożkami. Pręciki przetwarzają światło, a stożki pozwalają wyczuć kolor gałki ocznej. Informacje zebrane przez siatkówkę opuszczają gałkę oczną, wchodzą do mózgu przez nerw wzrokowy i są przetwarzane na obraz wizualny.
Oprócz elementów gałki ocznej, które umożliwiają przetwarzanie światła, w anatomię gałki ocznej wchodzą również różne inne systemy. Wiele mięśni na zewnątrz oczu pozwala na poruszanie się gałki ocznej z dużą precyzją i dokładnością. Mięśnie wielu zwierząt są tak wyrafinowane, że szybko poruszający się obiekt może być utrzymywany bezpośrednio w centrum pola widzenia, podczas gdy głowa obraca się, a nawet gdy ciało jest w ruchu.
Gałka oczna wymaga również dopływu krwi i witamin do prawidłowego funkcjonowania narządu. Tętnica siatkówkowa, która wchodzi do oka od tyłu, wzdłuż tego samego kanału co nerw wzrokowy, jest jedynym źródłem krwi i składników odżywczych dla gałki ocznej. Powieki, a u niektórych zwierząt naciekająca błona są częścią anatomii gałki ocznej, która chroni ten wrażliwy narząd przed uszkodzeniem.